EEAR 2022 (CFS 2) — questão 83 de Física
Enunciado em texto
No alto de um prédio foram abandonadas, a 10 m de altura em relação ao solo, simultaneamente e a partir do repouso, duas esferas homogêneas, A e B, com valores de massas, respectivamente, iguais a 4 kg e 8 kg. Desprezando a resistência do ar e adotando a intensidade da aceleração da gravidade local igual a , pode-se afirmar corretamente que:
a) a esfera B atinge o solo antes da esfera A, além disso, a esfera B apresenta, ao tocar o solo, uma energia cinética igual a 800 J.
b) a esfera A atinge o solo antes da esfera B, além disso, a esfera A apresenta, ao tocar o solo, uma energia cinética igual a 800 J.
c) as duas esferas atingem o solo ao mesmo instante, além disso, a energia cinética de A, no instante que toca o solo, será de 4000 J.
d) as duas esferas atingem o solo ao mesmo instante, além disso, a diferença entre os valores da energia cinética de A e de B, no instante que tocam o solo, será de 400 J.
(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2022 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: quem chega primeiro e com que energia cinética.
Passo 1 — o tempo de queda. Sem resistência do ar, as duas caem com a mesma aceleração g, qualquer que seja a massa. Partindo juntas, do repouso e da mesma altura, chegam juntas. Isso já elimina (A) e (B).
Passo 2 — a energia cinética no solo. Pela conservação da energia, a energia potencial vira cinética: .
A diferença é J. A (C) erra o valor: a energia de A é 400 J, não 4000 J.
⚠️ A armadilha: a ideia antiga de que o corpo mais pesado cai mais depressa (alternativa A). A massa maior aumenta o peso, mas também a inércia, na mesma proporção: a aceleração é a mesma. O que dobra é a energia cinética.
A ideia em uma frase: na queda livre, todos chegam juntos, mas a energia cinética, mgh, é proporcional à massa.
Resposta: alternativa D (chegam juntas; diferença de 400 J).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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